?第4章 第1節(jié) 第1課時
一、選擇題
1．下列礦石中可用作煉鐵原料的有(　　)
①赤鐵礦；②黃鐵礦；③磁鐵礦；④閃鋅礦；⑤菱鐵礦
A．只有①和②　　　　　　 B．只有①和③
C．有①③⑤ D．①②③⑤
【解析】　煉鐵的原料是鐵礦石，所以，必須明確各種礦石的成分，題給礦石的主要成分依次為：①Fe2O3；②FeS2；③Fe3O4；④ZnS；⑤FeCO3，而FeCO3加熱發(fā)生分解：FeCO3FeO＋CO2↑。故可用作煉鐵原料的有①、②、③、⑤，選D。
【答案】　D
2．下圖是我國古代冶鐵圖，你認為下述反應原理與圖示相吻合的是(　　)

A．Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O
B．Fe2O3＋3C2Fe＋3CO↑
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3
【答案】　B
【點撥】　圖中沒有生成H2、CO的裝置，由圖可看出，是利用生成的碳還原Fe2O3煉鐵。古代無Al，不可能利用鋁熱反應。
3．下列物質在冶煉金屬的過程中，需加入還原劑的是(　　)
A．HgO　　 B．Al2O3　　
C．Fe2O3　　 D．CuSO4
【解析】　在冶煉金屬的三種方法中，只有高溫還原法需要加入還原劑。這種方法適合冶煉金屬活動性順序表中間部分的金屬，而后面的適合用熱分解法，前面的適合用電解法。
【答案】　C、D
4．分別用氫氣和金屬作還原劑冶煉金屬，所得金屬純度的說法正確的是(　　)
A．用氫氣的純度高
B．用金屬的純度高
C．二者相同
D．無法比較
【解析】　用還原法冶煉金屬，還原劑可以是金屬，也可以是H2、CO等還原性氣體，二者比較而言，利用H2、CO等冶煉金屬，只要反應充分能得到較純凈的金屬。
【答案】　A
5．下列各種冶煉方法中，可制得相應金屬的是(　　)
A．加熱氧化鋁
B．加熱碳酸鈣
C．電解熔融的氯化鈉
D．氯化鈉與鋁粉高溫共熱
【解析】　由于Al2O3的熔點很高，加熱Al2O3難以分解，因此加熱時得不到其單質；加熱CaCO3發(fā)生分解：CaCO3CaO＋CO2↑；C項中電解熔融的氯化鈉時：2NaCl2Na＋Cl2↑，可得到金屬鈉；由于鈉的活潑性比鋁強，因此鋁粉不能置換NaCl中的Na。
【答案】　C
6．用鋁熱劑冶煉金屬，是利用了鋁的①還原性，②既能與酸反應又能與堿反應，③導電性，④被氧化的過程中放出大量的熱(　　)
A．① B．①③④
C．①④ D．①②③④
【解析】　鋁粉與金屬氧化物的混合物叫鋁熱劑，所發(fā)生的反應叫做鋁熱反應，該反應放出大量的熱量，常用于冶煉熔融的金屬，在該反應中，鋁作還原劑，金屬氧化物作氧化劑，故①④是正確的。②③雖然是鋁的性質，但與鋁熱反應無關。
【答案】　C
7．用鋁熱法還原下列氧化物，制得金屬各1 mol，消耗鋁最少的是(　　)
A．MnO2 B．WO3
C．Cr2O3 D．Co3O4
【解析】　用鋁熱法還原金屬氧化物時，Al作還原劑，金屬氧化物作氧化劑。在反應中金屬氧化物被還原為單質，顯然，在氧化物中金屬化合價愈高 ，變?yōu)閱钨|時需獲得電子愈多，消耗鋁愈多；金屬化合價愈低，得到電子數愈少，耗鋁愈少。以上金屬氧化物中金屬的化合價分別為：Mn(＋4)、W(＋6)、Cr(＋3)、Co(＋)。Co化合價最低，耗鋁最少。
【答案】　D
【點撥】　如果對鋁熱反應的本質有深刻的了解，即Al與O結合生成Al2O3，顯然與1 mol金屬結合的氧原子數越少，消耗的鋁也就越少。同樣可得答案為D。
8．19世紀末，被認為是稀罕的貴金屬鋁，價格卻大大下降，這是因為當時發(fā)現了(　　)
A．自然界有大量鋁土礦
B．用金屬鈉還原氧化鋁制取鋁的方法
C．電解冰晶石和氧化鋁熔融混合物制取鋁的方法
D．電解純凈的氧化鋁熔融液制取鋁的方法
【解析】　鋁價格下降，應是改變了冶煉方法，在生活中得到普及。
19世紀末，鋁的價格之所以大大下降，是因為在1886年，美國化學家霍爾電解法工藝的發(fā)明，使得鋁在生產、生活中的應用得以普及的結果。由于Al2O3的熔點很高，故霍爾在電解時加入了冰晶石(Na3AlF6)，降低Al2O3的熔點。
【答案】　C
【點撥】　不能分析題示信息，本題易錯選A；不了解鋁的冶煉方法，本題易錯選B或D。
9．置換反應是金屬冶煉的基本原理之一。下列是通過置換反應得到鐵的是(　　)
A．少量單質銅與FeCl3溶液混合
B．CO通過灼熱的FeO
C．H2通過灼熱的Fe3O4
D．單質鋁與Fe2O3的混合物加熱引燃
【答案】　C、D
【點撥】　銅與FeCl3溶液反應：Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，不能得到鐵；CO通過灼熱的FeO：CO＋FeOFe＋CO2；Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O；Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。置換反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應。
10．制印刷電路時常用氯化鐵溶液做“腐蝕液”，發(fā)生的反應為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應結束后，下列結果不可能出現的是(　　)
A．燒杯中有銅無鐵 B．燒杯中有鐵無銅
C．燒杯中鐵、銅都有 D．燒杯中鐵、銅都無
【解析】　FeCl3具有氧化性，Fe、Cu具有還原性，且還原性Fe比Cu強，即FeCl3優(yōu)先與Fe反應，Fe不足才與Cu反應。在題設條件下，如果氯化鐵溶液足量，鐵粉和銅粉都可與之完全反應，在此情況下，燒杯中既無鐵也無銅。如果鐵粉和銅粉足夠多，氯化鐵溶液相對不足，則反應后鐵和銅都會存在。如果氯化鐵溶液與鐵粉、銅粉適量，則下列反應優(yōu)先發(fā)生：Fe＋2FeCl3===2FeCl2，這樣，燒杯中將有銅，而鐵粉沒有剩余，無論如何有鐵無銅的現象不可能存在。
【答案】　B
【點撥】　不能判斷Cu、Fe與FeCl3反應的優(yōu)先問題，會猜選答案。
二、非選擇題
11．古代的“藥金”外觀與金相似，常被誤認為是金子。冶煉“藥金”的方法如下：將碳酸鋅、赤銅礦(Cu2O)和木炭混合加熱至800℃得金光閃閃的“藥金”。
(1)“藥金”的主要成分是__________________。
(2)有關冶煉的化學方程式是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】　(1)銅和鋅
(2)ZnCO3ZnO＋CO2↑
2Cu2O＋C4Cu＋CO2↑
2ZnO＋C2Zn＋CO2↑
【點撥】　本題考查的主要知識點是熱還原法冶煉Zn和Cu。高溫下，碳酸鋅分解生成氧化鋅和二氧化碳，木炭將Cu2O和ZnO還原為金屬銅和鋅，故藥金的主要成分為銅和鋅。
12．鋁熱劑并不單指Fe2O3與鋁粉的混合物，實際上鋁粉可以與許多金屬氧化物配成鋁熱劑。如鋁粉與Fe3O4、V2O5、MnO2等均可發(fā)生鋁熱反應。
(1)寫出上述鋁熱反應的化學方程式：
①_______________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________；
③_______________________________________________________________________。
(2)據上述反應可總結出鋁熱反應的特點：①鋁熱反應實際上屬于四大基本反應類型中的__________，其中鋁表現了其__________性，作______劑；②鋁熱反應常用于冶煉金屬性比鋁__________(填“強”或“弱”)的金屬。
【解析】　鋁熱反應的實質是在較高溫度下，用較活潑的還原劑鋁，把活潑性相對弱的金屬從其氧化物中還原出來。
【答案】　(1)①8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe
②10Al＋3V2O55Al2O3＋6V
③4Al＋3MnO22Al2O3＋3Mn
(2)①置換反應　還原　還原?、谌?br /> 13．銅在自然界多以＋1價礦石存在，因為在固態(tài)特別是高溫下＋1價銅的化合物比＋2價穩(wěn)定。從輝銅礦(Cu2S)煉銅的方法之一是：①將礦石高溫通空氣焙燒，生成兩種氧化物。②將焙燒過的礦石加上比它質量約少一半的未經焙燒過的礦石，混合后隔絕空氣再進行高溫燃燒，結果得到金屬銅和一種具有刺激性氣體的氣體。寫出這兩個反應的化學方程式。
【答案】?、?Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2↑
②2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑
【點撥】　寫第一個方程式時，要注意C比C穩(wěn)定。
14．金屬活動性順序中，Mn、Cr、Co應該排在H的前面，Al的后面。已知金屬Mn、Cr、Co熔點較高，它們可分別由對應的氧化物MnO2、Co3O4和Cr2O3為原料冶煉。則：
(1)應選擇的還原劑是______________。(寫化學式)
(2)寫出有關的化學反應方程式：
①_______________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________；
③_______________________________________________________________________。
【答案】　(1)Al　(2)①3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3
②3Co3O4＋8Al9Co＋4Al2O3
③Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3
15．如下圖所示：

已知A、D、E、F是中學化學中常見單質，B、C是氧化物，且B的相對分子質量是232。請?zhí)羁眨?br /> (1)A是________，E是________(填化學式)
(2)D跟水反應的化學方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)C電解的化學方程式為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
每生成1 mol A同時生成________mol E。
(4)先將B溶于足量鹽酸，再向用鹽酸溶解后的溶液中通入足量Cl2，請寫出此過程中有關反應的離子方程式：
________________________________________________________________________。
【答案】　(1)Al　O2
(2)3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2
(3)2Al2O34Al＋3O2↑　0.75
(4)Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O，
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
【點撥】　突破口是熔融電解氧化物C得到單質A、E，可初步確定C是氧化鋁，A是金屬鋁，E是氧氣；A(鋁)與B(氧化物)在高溫條件下發(fā)生置換反應最可能是鋁熱反應；E(氧氣)和F化合生成水，F是氫氣；單質鐵(D)在高溫條件下與水反應生成氫氣和四氧化三鐵(相對分子質量是232)。
16．根據你的生活經驗和下表所提供的信息，選擇合適的理由填空：
一些金屬物理性質比較
物理性質
物理性質比較
導電性(以銀的導電性為100作標準)

密度/(g·cm－3)

熔點/℃

硬度(以金剛石的硬度為10作標準)

(1)制菜刀等工具用鐵不用鉛的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)制電線一般用銅不用銀的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)燈泡里的燈絲用鎢不用錫的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】　(1)鉛的硬度小(純)，密度大(重)，鉛有毒
(2)銀比銅價格貴
(3)鎢的熔點高
17．金屬銅能被FeCl3的濃溶液腐蝕，其化學方程式是：
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2。
現將有銅的印刷線路板浸入120 mL FeCl3的溶液中，有9.6 g銅被腐蝕掉。取出印刷線路板，向溶液中加入8.4 g鐵粉，經充分反應，溶液中還存在4.8 g不溶物。(設溶液體積不變，且不考慮金屬離子水解)。
①根據9.6 g銅被腐蝕，最后溶液中還有4.8 g不溶物，說明溶液中肯定還有________，所以4.8 g固體不可能有________，即4.8 g是________。
②9.6 g銅被腐蝕生成________ mol Fe2＋。
③最后溶液中金屬離子物質的量濃度c(Cu2＋)________，c(Fe2＋)________。
【答案】?、貱u2＋　Fe　Cu
②0.3　③0.625 mol/L　5 mol/L
【點撥】?、谠O生成Fe2＋物質的量為x。
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
64 g　　　　　　　　　2 mol
9．6 g　　　　　　　　　x
所以x＝0.3 mol。
③由加入8.4 g Fe，反應后有4.8 g不溶物，說明8.4 g Fe恰好與Cu2＋和剩余Fe3＋發(fā)生反應，設與Fe3＋反應的Fe物質的量為y，與Cu2＋反應的Fe物質的量為z。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2y　　　y　　　3y
Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu
z　　　z　　　z　　　z
解得
c(Fe2＋)＝
＝＝5 mol/L
c(Cu2＋)＝＝0.625 mol/L


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